Isomeric Cage Molecules in Self-Organized Materials
Školitel: Tomáš Baše
Kontakt: tbase@nulliic.cas.cz
The theme represents an interdisciplinary area and there are a number of students who could potentially find themselves interested in it. Challenging tasks can be found in one or more aspects of this research which covers the realm of synthetic chemistry with its standard characterization techniques, physical chemistry focusing on surface functionalization investigated by surface sensitive techniques, and computational investigation being carried out alongside this research to provide an independent support for the rationalization of results obtained by experiments. No matter whether the synthetic, physical or computational approach it is important to keep in mind the encompassing idea of understanding fundamental self-assembly principles and their utilization to design new kind of smart materials. To dive into this research all candidates must be able to communicate, read and write in English and be ready to discuss results within a net of international collaborators.
Nanoporézní koordinační polymery na bázi fosfínových kyselin
Školitel: Jan Demel
Kontakt: demel@nulliic.cas.cz
Projekt je zaměřen na přípravu nových nanoporézních koordinačních polymerů založených na linkerech obsahujících fosfínové kyseliny a testování jejich aplikačního potenciálu např. pro separaci plynů, protonovou vodivost nebo fotofyzikální aplikace. Běžné krystalické nanoporézní koordinační polymery (metal-organic framework, MOF) mají nízkou stabilitu ve vodném prostředí, nebo i v přítomnosti vzdušné vlhkosti. Nedávno jsme v naší laboratoři objevili nový typ MOFů založených na bisfosfínových linkerech, které jsou stabilní i ve vroucí vodě. Cílem práce bude rozvinout tento nový druh koordinačních polymerů a otestování jejich aplikačního potenciálu.
Molekulové klastry pro biologické aplikace
Školitel: Kamil Lang, Kaplan Kirakci
Kontakt: lang@nulliic.cas.cz, kaplan@nulliic.cas.cz
Práce je zaměřena na přípravu modifikovaných kovových klastrů a studium jejich fotofyzikálních vlastností. Jedná se převážně o šestijaderné molybdenové klastry – nanometrové struktury složené z oktaedricky uspořádaných atomů molybdenu a z osmi pevně vázaných atomů jódu, které vytvářejí krychli s atomy molybdenu ve středech stran. Na Mo atomy je navázáno dalších šest ligandů, jejichž volbou lze určovat vlastnosti sloučenin. V rámci projektu bude připravena řada nových, doposud nepopsaných sloučenin, které po ozáření světlem nebo rentgenovým zářením vykazují luminiscenci a produkují excitovanou formu kyslíku, tzv. singletový kyslík. Singletový kyslík je vysoce reaktivní a inaktivuje mikroorganismy. Tato funkce bude využita k přípravě antimikrobiálních povrchů nebo nanomateriálů pro biologické aplikace.
Materiály pro (foto)katalytické rozklady organosforečných sloučenin a organických polutantů
Školitel: Jiří Henych
Kontakt: henych@nulliic.cas.cz
Mnohé nanostrukturní oxidy na bázi Ti, Ce, Fe, Mg, aj. mohou na svém povrchu vázat a deaktivovat nebezpečné organosforečnany – bojové chemické látky a jejich simulanty nebo pesticidy. Fotokatalyzátory jsou látky, které po ozáření vhodným elektromagnetickým zářením (např. UV světlem) rozkládají mnohé organické polutanty. Tuto schopnost vykazuje např. nanokrystalický TiO2, ZnO nebo CeO2. Mezi polutanty v ovzduší patří např. VOC (např. acetaldehyd, formaldehyd, 1,2-dichlorethan), ve vodách se jedná o azobarviva, pesticidy nebo endokrinní disruptory. Práce je zaměřena na přípravu čistých, směsných, nebo jinak modifikovaných nanostrukturních sorbentů, jejich charakterizaci a popis kinetiky a mechanizmu rozkladu polutantů na jejich povrchu pomocí moderních instrumentálních metod. K charakterizaci lze využít širokou škálu metod, např. rentgenová difrakce, fotoelektronová spektroskopie, vibrační (Raman, IČ) a UV-Vis spektroskopie, stanovení měrného povrchu a elektronová mikroskopie (SEM a HRTEM). Ke studiu reaktivní adsorpce a rozkladu polutantů bude využita in-situ infračervená spektroskopie, HPLC a GC-MS.